题目内容
【题目】在燃烧正旺的炭火盆上,不小心洒上几滴水,会看到有火苗窜起。这是什么气体在燃烧?小军、小虎、小明和小梅组成的合作学习小组对此问题展开了探究。
(组内交流,形成共识)火焰是气体物质燃烧产生的现象,既然有火苗,水与炽热的碳反应肯定产生了可燃性气体,同时应该还有未反应的水蒸气。
(提出猜想)小军:可能含有CO;
小梅:可能含有H2;
小明:也可能是CO和H2的混合物;
小虎:不排除有非可燃性气体生成,有可能还有少量的CO2。
(查阅资料)
无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。
(设计实验)合作学习小组成员设计了如下实验装置图,并进行了实验。
(1)请将上图甲、乙、丙装置按一定顺序连接后放入上图方框中,正确的连接顺序是_____。
(2)已知试管内棉花不参与反应,它的作用是制造水蒸气。装置丙的作用是_____。装置甲的作用是_____。
(3)实验中观察到装置乙、C中澄清石灰水均变浑浊,B中黑色粉末变红,D中无水硫酸铜由白色变为蓝色。写出乙中变化的化学方程式_____。
(讨论交流)
(4)小军认为根据上述现象不足以说明产生的气体中一定存在H2.小梅认为只需将上述装置稍作改进,就可证明产生的气体中一定含有H2.小梅的改进是_____。
(5)小明认为该实验经上述改进后,还存在一个明显的缺陷,该缺陷是_____。
(实验结论)炽热的炭和水蒸气反应有H2、CO和CO2生成。
【答案】乙丙甲 除去二氧化碳 除去水蒸气或干燥气体 CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O 将装置C和装置D交换 缺少尾气处理装置
【解析】
由题意“水与炽热的碳反应肯定产生了可燃性气体,同时应该还有未反应的水蒸气”,验证各成分的顺序依次:实验室中常用无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色来验证水,澄清的石灰水来验证二氧化碳,实验室常用浓氢氧化钠溶液充分吸收二氧化碳;用浓硫酸来干燥气体;通过黑色的氧化铜转变成红色的铜来验证由还原性的物质存在;从装置B出来的气体先由D检验水分,再用C检验是否生成二氧化碳;因为一氧化碳是一种有毒的气体,尾气一般要收集或点燃。
由题意“水与炽热的碳反应肯定产生了可燃性气体,同时应该还有未反应的水蒸气”,验证各成分的顺序依次:实验室中常用无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色来验证水,澄清的石灰水来验证二氧化碳,实验室常用浓氢氧化钠溶液充分吸收二氧化碳;用浓硫酸来干燥气体;通过黑色的氧化铜转变成红色的铜来验证由还原性的物质存在;从装置B出来的气体先由D检验水分,再用C检验是否生成二氧化碳;因为一氧化碳是一种有毒的气体,尾气一般要收集或点燃。故:
[设计实验]
(1)由题意可知,用澄清的石灰水检验二氧化碳、实验室常用浓氢氧化钠溶液充分吸收二氧化碳;用浓硫酸来干燥气体;则正确的连接顺序依次是:乙丙甲;
(2)由于氢氧化钠能与二氧化碳反应,装置丙的作用是:吸收二氧化碳。浓硫酸具有吸水性,装置甲的作用是:除去水蒸气或干燥气体;
(3)实验中观察到装置乙、C中澄清石灰水均变浑浊,B中黑色粉末变红,D中无水硫酸铜由白色变为蓝色。乙中变浑浊是二氧化碳与氢氧化钙反应生成沉淀碳酸钙的原因,其变化的化学方程式CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O。
[讨论交流]
(4)小军认为根据上述现象不足以说明产生的气体中一定存在H2.小梅认为只需将上述装置稍作改进,就可证明产生的气体中一定含有H2.从装置B出来的气体先由D检验水分,再用C检验是否生成二氧化碳,故小梅的改进是 将装置C和装置D交换。
(5)小明认为该实验经上述改进后,还存在一个明显的缺陷,因为一氧化碳是一种有毒的气体,尾气一般要收集或点燃,故该缺陷是 缺少尾气处理装置。
故答案为:
(1)乙丙甲;
(2)除去二氧化碳;除去水蒸气或干燥气体
(3)CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
(4)将装置C和装置D交换;
(5)缺少尾气处理装置。
